天然橡膠石墨復合材料

1、0天然橡膠天然橡膠/石墨復合材料的制石墨復合材料的制備備專業(yè)：高分子材料與工程專業(yè)：高分子材料與工程學生：學生：-指導老師：指導老師：-摘要摘要： 隨著時代的進步，科技日新月異，新材料的開發(fā)成為了現(xiàn)階段十分新型的發(fā)展領域，尤其以聚合物復合材料的發(fā)展尤為突出，在很多方面應用十分的廣泛。在某些特殊領域如航空、電子工業(yè)要求材料具有良好的力學、電學性能，聚合物基復合材料具有很多材料所具有的綜合性能，而又加工簡單，成本低廉，具有十分開闊的研究領域和良好的研究價值。橡膠的應用尤為突出，作為一種新型材料，橡膠涉及到各行各業(yè)的發(fā)展，天然橡膠的改性成為這一時代研究的主題之一，本文主要論述的橡膠的力學性能的改性方

2、面，特別是納米材料對天然橡膠力學性能的改性，對橡膠力學性能的加強方面。本文采用的是石墨和碳納米管對天然橡膠的力學性能改性進行了研究實驗，進而得出石墨和碳納米管對天然橡膠力學性能改性程度的結(jié)論。關鍵詞關鍵詞；天然橡膠、硫化、膨脹石墨、力學性能、復合材料、開煉機、碳納米管。1A Ab bs st tr ra ac ct t ：With the progress of The Times, science and technology changes with each new day, the development of new materials become of the present s

3、tage of development is very new areas, especially in the development of composite material, particularly prominent in many ways it is widespread application. In some special areas such as air, electronic industry requirements material has good mechanical and electrical performance, polymer-based com

4、posites have a lot of material is the comprehensive performance, and processing is simple, the cost is low, have very open field of study and good research value. The application of rubber, particularly prominent as a kind of new materials, rubber involves people from all walks of life development,

5、natural rubber modified to be a one of the themes of The Times, this paper mainly discusses the mechanical properties of the rubber modified, especially nanometer materials on natural rubber mechanical properties of modified, mechanical properties of strengthening of rubber. This article USES the is

6、 graphite and carbon nanotubes for natural rubber mechanical properties of the research on the modification of the experiment, and a conclusion that the graphite and carbon nanotubes mechanical properties of natural rubber modified degree of conclusion.K Ke ey y w wo or rd ds s; Natural rubber, vulc

7、anization, expanded graphite, mechanical properties, composite materials, open mixing mill, carbon nanotubes.2 目錄目錄一一 緒論緒論 .1 11.1 天然橡膠的概述.11.2 天然橡膠制備復合材料.21.3 膨脹石墨概述.41.4 碳納米管的概述.6二二 實驗部分實驗部分 .8 82.1 天然橡膠/膨脹石墨復合材料的制備.82.1.1 實驗原料.82.1.2 天然橡膠/膨脹石墨復合材料的制備實驗.82.2 力學性能測試實驗.92.2.1 超臨界流體制備及用于聚合物改性的典型裝置.92

8、.2.2 超臨界流體制備裝置的工藝流程.92.2.3 超臨界實驗程序.10三三 結(jié)果與討論結(jié)果與討論 .11113.1.113.2.123.2.1.133.2.2.143.2.3.143.3.143.4.163.5 結(jié)論.18參考文獻參考文獻 .2020致謝致謝 .2121附錄附錄 1 1 綜述綜述.22223緒緒論論天天然然橡橡膠膠的的概概述述天天然然橡橡膠膠 天然 橡膠 是一種以聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化合物 ，分子式是（ C5H8）n，其成分中 91%94%是橡膠烴 （聚異戊二烯），其余為蛋白質(zhì)、脂肪酸、灰分、糖類等非橡膠物質(zhì)。天然橡膠是應用最廣的 通用橡膠 。 天天然然橡橡膠膠

9、的的歷歷史史1492 年遠在哥侖布發(fā)現(xiàn) 美洲 大陸以前， 中美洲 和南美洲的當?shù)鼐用褚验_始利用。 1736 年直到 1736 年,法國 才在世界上首次報道有關橡膠的產(chǎn)地、采集膠乳的方法和橡膠在南美洲當?shù)氐睦们闆r，使歐洲人開始認識天然橡膠，并進一步研究其利用價值。 1839 年此后又經(jīng)過了100 多年，直到 1839 年美國人固特異（C.Goodyear）發(fā)現(xiàn)了在橡膠中加入硫黃和堿式碳酸鉛，經(jīng)加熱后制出的橡膠制品 遇熱或在陽光下曝曬時，才不再像以往那樣易于變軟和發(fā)粘，而且能保持良好的彈性，從而發(fā)明了橡膠硫化，至此天然橡膠才真正被確認其特殊的使用價值，成為一種其重要的工業(yè)原料。 1888 年英國

10、人鄧錄普（ J.B.Dunlop）發(fā)明了充氣輪胎，促使汽車輪胎 工業(yè)飛躍地發(fā)展，因而導致耗膠量急劇上升。 1876 年英國人 威克姆 （H.Wickham）從巴西馬遜 河口 采集橡膠種子，運回 英國皇家植物園 播種 ,并在 錫蘭 (現(xiàn)在的 斯里蘭卡 )、印度尼西亞、 新加坡 試種，均取得成功。此即為巴西橡膠樹在遠東落戶的開端。從此，栽培橡膠業(yè)發(fā)展非常迅速。1997 年世界天然橡膠產(chǎn)量已高達624.7 萬噸。 新中國成立后 中國農(nóng)墾科技工作者通過科學實踐，打破了國外近百年來所謂 15以北是巴西橡膠樹種植“禁區(qū) ”的定論，成功地在北緯18以北至北緯 24的廣大地區(qū)種植巴西橡膠樹，并獲得較高的產(chǎn)量。

11、1996 年天然膠產(chǎn)量已達到42 萬噸，成為世界第五大天然膠生產(chǎn)國。從天然產(chǎn)膠植物中制取的橡膠 。市售的天然橡膠主要是由三葉4橡膠樹 的乳膠制得。天然橡膠化化學學性性質(zhì)質(zhì) 一般為片狀固體，相對密度0.94，折射率 1.522，彈性膜量24MPa，130140時軟化， 150160粘軟， 200時開始降解。常溫下有較高彈性，略有塑性，低溫時結(jié)晶硬化。有較好的耐堿性，但不耐強酸。不溶于水、低級酮和醇類，在非極性溶劑如三氯甲烷、四氯化碳等中能溶脹。1 自自然然屬屬性性通常我們所說的天然橡膠，是指從巴西橡膠 樹上采集的天然膠乳，經(jīng)過凝固、干燥等加工工序而制成的彈性固狀物。天然橡膠是一種以聚異戊二烯為主

12、要成分的天然高分子化合物 ，分子式是（ C5H8）n，其橡膠烴 （聚異戊二烯）含量在90%以上，還含有少量的蛋白質(zhì)、脂肪酸、糖分及灰分等。 天然橡膠的物理特性。天然橡膠在常溫下具有較高的彈性，稍帶塑性，具有非常好的機械強度，滯后損失小，在多次變形時生熱低，因此其耐屈撓性也很好，并且因為是非極性橡膠，所以電絕緣性能良好。 天然橡膠的化學特性。因為有不飽和雙鍵，所以天然橡膠是一種化學反應能力較強的物質(zhì)，光、熱、臭氧、輻射、屈撓變形和銅、錳等金屬都能促進橡膠的老化，不耐老化是天然橡膠的致命弱點，但是，添加了防老劑 的天然橡膠，有時在陽光下曝曬兩個月依然看不出多大變化，在倉庫內(nèi)貯存三年后仍可以照常使用

13、。 天然橡膠的耐介質(zhì)特性。天然橡膠有較好的耐堿性能，但不耐濃強酸。由于天然橡膠是非極性橡膠，只能耐一些極性溶劑，而在非極性溶劑中則 溶脹 ，因此，其耐油性和耐溶劑性很差，一般說來，烴、鹵代烴、二硫化碳、醚、高級酮和高級脂肪酸對天然橡膠均有溶解作用，但其溶解度則受塑煉程度的影響，而低級酮、低級酯及醇類對天然橡膠則是非溶劑。主主要要用用途途5由于天然橡膠具有上述一系列物理化學特性，尤其是其優(yōu)良的回彈性、絕緣性、隔水性及可塑性等特性，并且，經(jīng)過適當處理后還具有耐油、耐酸、耐堿、耐熱、耐寒、耐壓、耐磨等寶貴性質(zhì)，所以，具有廣泛用途。例如日常生活中使用的雨鞋、暖水袋、松緊帶；醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)所用的外科醫(yī)生手

14、套、輸血管、避孕套 ；交通運輸上使用的各種輪胎；工業(yè)上使用的傳送帶、運輸帶、耐酸和耐堿手套；農(nóng)業(yè)上使用的排灌膠管 、氨水袋；氣象測量用的探空氣球 ；科學試驗用的密封、防震設備；國防上使用的飛機、坦克、大炮、防毒面具；甚至連火箭、人造地球衛(wèi)星 和宇宙飛船等高精尖科學技術產(chǎn)品都離不開天然橡膠。目前，世界上部分或完全用天然橡膠制成的物品已達7 萬種以上。膨膨脹脹石石墨墨概概述述膨膨脹脹石石墨墨簡簡介介碳是自然界最普遍的元素之一，碳化合物的成鍵方式和結(jié)構形式極其豐富，膨脹石墨便是其中一種新型碳素材料。早在19 世紀 60 年代初， Brodie 將天然石墨與硫酸和硝酸等化學試劑作用后加熱，發(fā)現(xiàn)了膨脹石

15、墨，然而其應用則在百年之后才開始。從此，眾多國家就相繼展開了膨脹石墨的研究和開發(fā)，取得了重大的科研突破。 石墨晶體是由碳元素組成的六角網(wǎng)平面層狀結(jié)構，層平面上的碳原子以共價鍵結(jié)合，層與層間以范德華力結(jié)合，這種結(jié)合力很弱，只有17kJ/mol，層間距離較大。在適當條件下，酸、堿金屬、鹽類等多種化學物質(zhì)可插入石墨層間，并與碳原子結(jié)合形成新的化學相石墨層間化合物。這種層間化合物在加熱到適當溫度時，可瞬間迅速分解，使石墨沿 C軸方向膨脹成蠕蟲狀的新物質(zhì)，即膨脹石墨。膨脹石墨經(jīng)過了插層、脫插、膨化、壓制等化學物理作用，晶體結(jié)構始態(tài)與終態(tài)是相同的，因此膨脹石墨化學穩(wěn)定性好，耐腐蝕性強，幾乎對所有的酸、堿、

16、鹽、有機溶劑、油類等都有較好的穩(wěn)定性，可以適應介質(zhì)的pH 值為014。它是一種理想、經(jīng)濟又具有廣泛用途的功能材料，目前已廣泛應用于化工、電力、機械、儀表、汽車、宇航等工業(yè)部門。石墨晶體是兩向大分子層狀結(jié)構，每一平面內(nèi)的C 原子都以 C一 C 共價鍵相結(jié)合，層與層之間以較弱的范德華力相結(jié)合。石墨的層狀結(jié)構十分典型，每一層片是一個碳原子層，層內(nèi)碳原子之間以sp2雜化軌道成很強的共價鍵，即1 個 2s 電子和 2 個 2p 電子雜化等價的雜化軌道，位于同一平面上，互相形成 鍵，而二個未參加雜化的2P電子則垂直于平面，形成二鍵。石墨的這種層狀結(jié)構使得層間存在6一定的空隙。因此在一定條件下，某些反應物(

17、如酸、堿、鹵素 )的原子 (或單個分子 )即可進入層間空隙，并與碳網(wǎng)平面形成層間化合物。這種插有層間化合物的石墨即為可膨脹石墨。碳原子層間以很弱的范德華力相聯(lián)系，這種結(jié)構允許插層物質(zhì)能夠順利地進入碳原層間而不破壞碳原子層內(nèi)的六角網(wǎng)狀結(jié)構，因此天然石墨是制備石墨插層化合物最好的母體材料。可膨脹石墨是一種利用物理或化學的方法使非碳質(zhì)反應物插入石墨層間，與炭素的六角網(wǎng)絡平面結(jié)合的同時又保持了石墨層狀結(jié)構的晶體化合物。它不僅保持石墨優(yōu)異的理化性質(zhì)，而且由于插入物質(zhì)與石墨層的相互作用而呈現(xiàn)出原有石墨及插層物質(zhì)不具備的新性能。插有層間化合物的石墨在遇到高溫時，層間化合物將分解，產(chǎn)生一種沿石墨層間 C 軸方

18、向的推力，這個推力遠大于石墨粒子的層間結(jié)合力，在這個推力的作用下石墨層間被推開，從而使石墨粒子沿C 軸方向高倍地膨脹，形成蠕蟲狀的膨脹石墨。石墨層與層之間可“嵌”入化學物質(zhì)而具有可膨脹性。如可采用硫酸處理石墨，干燥后石墨在高溫下膨脹，這是由于硫酸分子 “嵌”入石墨層所致。 膨脹石墨有如下特性: 極強的耐壓性、柔韌性、可塑性和自潤滑性; 極強的抗高、低溫、抗腐蝕、抗輻射特性; 極強的抗震特性 ; 極強的電導率 ; 極強的抗老化、抗扭曲的特性; 可以抵制各種金屬的熔化及滲透; 無毒、不含任何致癌物，對環(huán)境沒有危害; 可膨脹性石墨薄片的膨脹特性不同于其他膨脹劑，受熱達到一定溫度時，由于吸留在層間點陣

19、中化合物分解，可膨脹石墨便開始膨脹，稱為起始膨脹溫度，在1000時膨脹完全，達到最大體積。膨脹體積可以達到初始時的200 倍以上。膨脹后的石墨稱為膨脹石墨或石墨蠕蟲，由原鱗片狀變成密度很低的蠕蟲狀，形成了一個非常好的絕熱層。膨脹石墨既是膨脹體系中的碳源，又是絕熱層，能有效隔熱，在火災中具有熱釋放率低，質(zhì)量損失小，產(chǎn)生的煙氣少的特點。特特性性及及用用途途但是從現(xiàn)有的文獻中可以查知，膨脹石墨是一種性能優(yōu)良的吸附劑，尤其是它具有疏松多孔結(jié)構，對有機化合物具有強大的吸附能力，1 7g 膨脹石墨可吸附80 g 石油，于是膨脹石墨就被設計成各種工業(yè)油脂和工業(yè)油料的吸附劑。 膨脹石墨極易吸附油類、有機分子及

20、疏水性物質(zhì)，用于水環(huán)保處理有著其它物質(zhì)不可替代的效果。當它以粒狀形式用于水面除油時，根據(jù)水面上油面積的大小以及油種類的不同，其用量為1lo% /rn ，吸附時間可在15rain 至數(shù) h 不等。 優(yōu)優(yōu)點點與其它吸附劑相比，膨脹石墨有許多優(yōu)點。如采用活性炭進行水上除油，它吸附油后會下沉，吸附量也小，且不易再生利用；還有一些吸附劑，如棉花、草灰、聚丙烯纖維、珍珠巖、蛭石等，它們在吸油的同時也吸水，這給后處理帶來困難；膨脹石墨對油類的吸附量大，吸油后浮于水面，易捕撈回收，再生利用處理簡便，可采用擠壓、離心分離、振動、溶劑清洗、燃燒、加熱萃取等法，且不會形成二次污染。碳碳納納米米管管碳納米管由于其特殊

21、的一維幾何結(jié)構，優(yōu)異的物理、化學、力學性質(zhì)，被廣泛認為將是構建下一代高性能納米機電器件基元的理想材料。對其大變形物理力學行為的研究一直是該領域的前沿重點之一，新的現(xiàn)象仍然不斷被發(fā)現(xiàn)，對設計基于碳納米管的納米機電器件具有重要的指導意義。 碳納米管是受巴基球(C60)的發(fā)現(xiàn)的啟發(fā)后，首先由日本科學家 S. Iijima 于 1991 年在石墨電弧放電產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)的，當時發(fā)現(xiàn)的是多層碳納米管套在一起的同軸圓柱狀結(jié)構，后來普遍稱其為多壁碳納米管(Multi-Walled Carbon Nanotue, MWCNT)，其結(jié)構可見圖 1.1。2 年后， Iijima 和加州理工學院的 Bethune 等人又

22、同時率先合成了只有一層的碳納米管結(jié)構，即單壁碳納米管 (Single-Walled Carbon Nanotute, SWCNT)，見圖 1.1。8 圖 1-1如圖 1.2 所示，單壁碳納米管可認為是由單層石墨卷曲而成，根據(jù)卷曲的方向不同，可以有不同的手性(Chirality)，用手性矢量 Ch 表示，其定義如下： h1 2C = m a +na (1.1)圖 1. 1:Iijima 合成的碳納米管結(jié)構圖，左圖 a-c 為多壁碳納米管（MWCNTs） ，右圖為單壁碳納米管（右下）及其電子衍射譜（右上）。其中 a1 和 a2 為石墨層內(nèi)兩個夾角為 60 度的基矢量，如果將一個石墨層沿矢量 Ch

23、方向首尾連接起來形成圓柱狀結(jié)構，那么 Ch 沿基矢 a1 和 a2 的分量 m 和 n 就是該碳納米管的手性指數(shù)，通常稱其為 (m,n)型碳納米管。目前實驗合成的碳納米管中，各種 m、n 指數(shù)組合都存在，控制固定手性指數(shù)的碳納米管生長仍是一個技術難題。理論研究中，比較習慣性的分類是稱手性指數(shù)m=n 的碳納米管為扶手椅型（ armchair）碳納米管，取意于其垂直于軸向的截面形狀與扶手椅比較相似，見圖 1.2（B） ；n=0（或 m=0）的碳納米管因其截面與鋸齒較象，故稱其為鋸齒型（zigzag）碳納米管（圖 1.2（B） ） ，其他的為手性（ chiral）碳納米管。多壁碳納米管其實是由不同半

24、徑的單壁碳納米管同軸組合在一起構成的，如圖 1.1 所示，由于不同層之間 Van der Waals 相互作用的存在，多壁碳納米管的層間距一般在 0.34nm 左右，層間距過大或過低都會因勢能太大而很難穩(wěn)定存在。而層間手性組合盡管在低溫生長條件下有近同手性的最優(yōu)幻數(shù)關系，然而由于實驗溫度的難于控制，很難生長出全同手性的多壁碳納米管。碳納米管獨特的準一維中空幾何結(jié)構導致其有著異乎尋常的物理、化學、力學性質(zhì)，在極其廣泛的領域有著出色的潛在應用.如由于其優(yōu)異的力學性質(zhì)，人們普遍認為它是構建下一代超強納米纖維的理想材料，Koziol 等人于 2007 年9合成出高強度碳納米管纖維，其比強度（speci

25、ficstrength）可達 10GPa/SG，超過了過去所有高強度纖維。Sekitani 通過在高分子聚合物里均勻散入單壁碳納米管，使得其可以承受 70%拉伸應變而不影響其力學性能，對構造用于機器人手臂等柔性電子器件有著重要意義。而 Dai 等人則利用其直徑小，強度高的特點，成功設計出了以多壁碳納米管為針尖的掃描探針顯微鏡的探針，大大提高了顯微鏡的分辨率，如今該技術已經(jīng)被廣泛應用于世界各國實驗室。Kim 等則將兩個碳納米管黏附到電極上，利用電極控制可以使 2 個碳納米管分開或合上，從而制成了可以用于精確操控納米級物體或測量其性質(zhì)的納米鑷子。航天工作者甚至設想用這種高強度材料設計超長纜繩，以用

26、于構造連接地球和太空空間站的電梯導軌。圖 1. 2: （A）石墨沿 Ch 矢量方向卷曲成碳納米管示意圖；（B）自左向右為典型扶手椅型、鋸齒型和手性碳納米管的橫向、軸向結(jié)構圖 。10二、實驗部分二、實驗部分2.1、天天然然橡橡膠膠 /膨膨脹脹石石墨墨復復合合材材料料的的制制備備2.1.1、實驗材料、實驗材料原料原料天然橡膠（干膠） 石墨 碳納米管（CNTS）藥品藥品硬脂酸 氧化鋅（ZnO） 促進劑 DM 工業(yè)硫磺儀器儀器100ml 坩堝 馬弗爐 XK-230 開放式煉膠機 橡膠硫化儀 MDR-2000E 型 XLB25-D 平板硫化機 拉力試驗機 XL-50A 型 秒表 LX-A 橡膠硬度計2

27、2. .1 1. .2 2、天天然然橡橡膠膠 /膨膨脹脹石石墨墨復復合合材材料料的的制制備備實實驗驗 膨膨脹脹石石墨墨的的制制備備 膨膨脹脹機機理理 膨脹石呈因其獨特的結(jié)構和廣泛的應用，近些年來一直是研究的熱點，研究主要集中在膨脹石墨的制備、應用以及孔結(jié)構方面一 3， ，而對于膨脹機理的探討相對較少。目前普遍認為的膨脹機理是 :由于鱗片石墨層間的分子間作用力很弱，很容易在酸化氧化和電化學的條件下被其它物質(zhì)插人，插層物在高溫條件下分解，石墨就在推動力的作用下沿。軸膨脹幾十至幾百倍。高林等研究了膨脹次數(shù)對膨脹石墨結(jié)構的影響，指出鱗片石墨經(jīng)過多次膨脹后微觀結(jié)構稍有變化，。軸方向上的間距增加千分之二左

28、右，并且經(jīng)過多次膨脹后就不會再膨脹。如按照傳統(tǒng)的膨脹機理，膨脹是沿著。軸進行，不可能膨脹多次結(jié)構也大致相同，且沿。軸方向增加的比例也很小。11石石墨墨的的脹脹脹脹實實驗驗 首先，把馬弗爐開關打開，溫度設置為1000 攝氏度，等待溫度達到 1000 攝氏度左右，當溫度達到1000 攝氏度時，電流會自動跳閘，去 100ml 坩堝 4 個，用勺子每個里面放入0.5 克左右石墨（基本都是一勺子，剛剛覆蓋坩堝底部的樣子），不能太多，不然膨脹后會因為膨脹石墨太滿而使石墨損耗太多。 這時溫度達到1000 攝氏度左右了，用坩堝鉗夾取2 個放入石墨的坩堝置入高溫馬弗爐內(nèi)，關上馬弗爐的門，開始計時，3040 秒左

29、右后，取出坩堝，會發(fā)現(xiàn)本來剛剛覆蓋坩堝底部的石墨現(xiàn)在已經(jīng)是整整一滿坩堝了，這就是膨脹石墨。這是因為石墨在高溫作用下，內(nèi)部結(jié)構發(fā)生改變，內(nèi)部空間膨脹了十倍到幾十倍的結(jié)果。 放入另外 2 個裝有石墨的坩堝到馬弗爐中，計時30 多秒后取出。取出坩堝后，等待坩堝冷卻完畢（大概15 分鐘左右），膨脹石墨倒入預備好的大密封袋中。然后重復上面的操作反復制備膨脹石墨。根據(jù)事先計算的實驗需求制備了80 多克。 制備完畢后，將馬弗爐溫度設置為0 攝氏度，斷開電源，等待馬弗爐徹底冷卻后才能離開。開開煉煉機機混混煉煉天天然然橡橡膠膠 以下是混煉時樣品的配方：天然橡膠（干膠）、碳納米管（自備） 、膨脹石墨（上面制備）

30、、硬脂酸、氧化鋅、促進劑DM、硫磺等。詳細配方見表1 與表 2：表表 1：樣品配方：樣品配方NR（干膠）碳納米管膨脹石墨硬脂酸氧化鋅促 DM硫磺110000251.52.5210020251.52.5310040251.52.5410023251.52.5510025251.52.5610028251.52.57100212251.52.512表表 2：具體取樣量（單位：克）：具體取樣量（單位：克）NR（干膠）碳納米管膨脹石墨硬脂酸氧化鋅促 DM硫磺125000512.53.756.25225050512.53.756.253250100512.53.756.25425057.5512.53.

31、756.255250512.5512.53.756.256250520512.53.756.257250530512.53.756.25 以上七個配方樣，首先，割取干膠2 千克左右，然后分別稱取7個 250 克左右的干膠樣，然后分別按照配方稱取碳納米管、膨脹石墨、硬脂酸、氧化鋅、促進劑DM、硫磺分別 7 份，按配方標記好。打開XK-230 開放式煉膠機，輥筒距離先設置為3mm，加入一塊稱好的干膠開煉，煉個 20 次左右后，把輥筒距離設置為0.5mm，繼續(xù)開煉，然后按照順序先加硬脂酸、氧化鋅，煉一段時間后，再加促進劑DM，再煉一段時間，之后按照配方加填料（碳納米管和膨脹石墨），煉一會兒后最后加硫

32、磺，然后多煉一段時間。把滾筒距離設置為3mm 再煉下，標注壓延方向即可。 其他六個樣也是哪找以上方法和順序開煉，最后為樣品標注標號和壓延方向，靜置一晚左右，第2 天就可以硫化了。 硫化時間測試實驗硫化時間測試實驗 7 個樣靜置一段時間后，既可以開始硫化時間測試了，取每個樣上的 6.5克左右，分別用雙層塑料紙夾住放入橡膠硫化儀 MDR-2000E 型中，測試時間設置為 30 分鐘，測試溫度設置為 145 攝氏度，然后開始測試，硫化曲線一般都是先升后降，30 分鐘后基本趨于平穩(wěn)狀態(tài)，30 分鐘到后，保存硫化曲線，讀取T90 數(shù)據(jù)，這就是該樣品的最佳硫化時間，樣品的硫化都是按照這個時間來硫化的以下是

33、測試出來的 7 個樣品的最佳 T90 流花時間：表表 3：硫化時間：硫化時間樣品序號1234567T9019:0817:0317:0317：2017：4217:0018:4913樣品的硫化樣品的硫化從七個樣品上分別剪取 2 個小塊，每個 3540 克左右，標注壓延方向。打開 XLB25-D 平板硫化機，設置溫度為 145 攝氏度，待溫度達到 145 度并且穩(wěn)定后開始實驗，取一個小燒杯切取少量肥皂塊到燒杯中，加入適量自來水，使液體潤滑性達到要求為宜，取一水盆，置半盆冷水以作冷卻用。取下硫化機夾板，用毛刷往夾板上刷一層潤滑液，之后按壓延方向橫向放入 1 號樣的 2 塊剪切塊，夾上夾板，放入硫化機，

34、按 1 號樣硫化時間開始計時，到時間后取出夾板里的樣膜，放入事先準備好的冷水中，清理干凈夾板，按照上述步驟開始做剩下個樣的硫化膜。最后得到 7 個樣的硫化膜共計 14 塊。切樣切樣先去啞鈴型的模頭，每個樣取一塊硫化膜按壓延方向分別切 4 塊啞鈴型拉伸樣，然后取另一塊硫化膜和 V 型模頭，橫向壓延方向切 3 塊 V 型撕裂樣，共計 56 塊樣。剩下的料做硬度試驗。硬度試驗硬度試驗用切樣剩下的比較完整的料膜做硬度試驗，取 1 號樣疊加 3 層，然后用LX-A 硬度計測試該試樣的硬度，分別測 3 個點的硬度，取中間值。后面 6 個樣也按照一樣的方法測試硬度，做出表格。如下表 4：表表 4：試樣硬度：

35、試樣硬度第一點第二點第三點中間值138383938235363636337363737438383838537383938640414141743444544拉伸撕裂試驗拉伸撕裂試驗 先給拉伸試樣測試厚度并標記中間細長段 25mm，然后開始做拉伸試驗，設置拉伸試驗機 XL-50A 型的拉伸速度為 500mm 每分鐘，將數(shù)據(jù)調(diào)零，夾上試樣開始拉升，用標度尺比著試樣中間段，記下定伸強度為 100%、300%、500%時的拉伸力。直到最后拉斷時，再記下拉斷時的拉伸力。取下斷裂的試樣，調(diào)零后開始下一輪操作，直到做完拉伸試樣。 撕裂試驗也是用拉伸試驗機做，設置不變，只需要記下最后拉斷時的力就14可以了。

36、以下是拉伸和撕裂的數(shù)據(jù)表：表表 5：拉升與撕裂數(shù)據(jù)表：拉升與撕裂數(shù)據(jù)表：厚度（mm）拉伸力（N）撕裂力100%定伸強度300%定伸強度500%定伸強度拉伸強度1-11.92166516321-21.91149615321-31.91167616321-41.91150615321-51.91501-61.89471-71.87452-11.93162515332-21.92165516342-31.91165515342-41.89164615342-51.92422-61.92432-71.92423-11.91165616423-21.89136615403-31.90148616423-

37、41.90163616413-51.94393-61.91393-71.89384-11.89164716444-21.90155717444-31.89152717424-41.89153615444-51.89414-61.90354-71.88425-11.88150718385-21.90158817375-31.93157819385-41.93157817385-51.90425-61.89435-71.8942156-11.92140715366-21.91164715356-31.92150715366-41.89155715366-51.90456-61.91486-71.92507-11.911281020307-21.90136919307-31.891381019307-41.921361019317-51.89397-61.91397-71.9042三、結(jié)論三、結(jié)論理論依據(jù)理論依據(jù)目前關于天然橡膠的改性方法很多，包括與各種橡膠并用、用塑料材料進行增強以及加入炭黑、二氧化硅等增強，而石墨材料作為一種廉價并具有優(yōu)異性能的材料具有廣泛的應用價值，理論上具有其它填料改性所不具有的優(yōu)勢。研究方法、步驟研究方法、步驟1 1 材料的選擇材料的選擇